"У нас в мозгу нет единой памяти как таковой, -- говорит Джеймс Макгауф, директор центра нейробиологии обучения и памяти в Калифорнийском университете. -- А есть несколько систем, связанных с памятью, и каждой отводится своя собственная роль".

К примеру, Вы садитесь за руль своего автомобиля: память о том, на какую педаль нажать, чтобы автомобиль тронулся, приходит от одних нейронов,  как добраться до работы  -- от других. Третьи нейроны помнят все выбоины и открытые люки на дороге. А вы даже представления не имеете, как и где кусочек за кусочком складывается и раскладывается вся эта информация! Новые технологии сканирования мозга наглядно показали, как разные участки мозга взаимодействуют между собой. 

Как персональный компьютер на вашем столе, мозг оснащен двумя основными типами памяти: "рабочей" памяти, которая жонглирует информацией, необходимой в настоящий момент, и долговременной памятью для хранения информации.  

Почти все, что мы ежедневно встречаем, мимолетно порхает по рабочей памяти, а затем просто испаряется (вопреки распространенному мнению, будто мозг запоминает все, что с нами происходит, а затем хранит все это в таинственных уголках, к которым мы можем добраться лишь с помощью гипноза). Рабочая память дает нам возможность выполнять простые расчеты, а также помнить телефонный номер в течение того количества времени, которое требуется, чтобы его набрать. Она же позволяет нам анализировать и придумывать что-то, не создавая долговременных воспоминаний.

Долговременная память похожа на жесткий диск: прошлый опыт и переживания записываются во внешнем слое головного мозга, в коре. Там переплетаются между собой, как виноградные ветви, примерно десять миллиардов нервных клеток, которые "общаются" при помощи химических и электрических импульсов. Каждый раз, когда мы что-то воспринимаем -- образ, звук, мысль, -- задействуется уникальный набор нейронов.

То, что мы считаем воспоминаниями, на самом деле устоявшиеся связи нервных клеток. Новое воспоминание может включать в себя связи между тысячами нейронов, находящихся в самых разных областях коры. Если этими связями не пользоваться, они быстро ослабевают и исчезают. Если же их задействовать постоянно, рисунок связи все лучше и лучше впечатывается в ткань мозга. Таким образом, если что-то нужно запомнить надолго, это можно сделать, следуя известной поговорке "Повторенье -- мать ученья". Однако решение сохранять в памяти определенную информацию или избавиться от нее редко бывает сознательным. Обычно оно осуществляется автоматически в гиппокампе, маленьком образовании, находящемся в глубине мозга.

Чтобы помнили

Как клавиатура компьютера, гиппокамп служит своеобразной станцией переключения. Нейроны коры головного мозга получают сенсорную информацию и передают ее в гиппокамп. Если гиппокамп реагирует, сенсорные нейроны начинают работу по образованию долговременной сети. Но без "одобрения" гиппокампа воспоминание исчезает навсегда.

Вердикт гиппокампа, кажется, больше всего зависит от двух вопросов. Первый: имеет ли эта информация какую-то эмоциональную значимость? (Не даром так велика роль религии ). Мозг конструирует мир в соответствии со своими узкими интересами. И он больше настроен на запоминание поразительных фактов, а не обыденных. В одном эксперименте исследователи рассказали добровольцам два варианта истории, а затем проверили, насколько хорошо испытуемые запомнили детали. В одном варианте истории мама с мальчиком просто шли в гости к папе мимо свалки. В другом -- мальчика по дороге сбила машина. Сами догадайтесь, какая история запомнилась лучше.

Второй вопрос, на который опирается решение гиппокампа: как связана новая информация с тем, что нам уже известно? В отличие от компьютера, который хранит все данные по отдельности, мозг постоянно стремится построить ассоциации. Если достаточное количество нейронов вашего мозга хранят информацию о работе местного жилищно-коммунального хозяйства, вполне возможно, что фамилия секретарши ЖЭКа отпечатается у вас в мозгу крепко и надолго. Короче говоря, мы ловим новую информацию в сети, сплетенные из прошлых воспоминаний.

А поскольку жизнь у каждого своя, то один и тот же факт запоминается по-разному. Это отлично проиллюстрировала французская художница Софи Калль, попросив работников Нью-Йоркского музея описать одну из картин по памяти. Уборщик помнил только, что на картине изображены "мужчины в темных костюмах" и "пятна алой крови". Реставратор помнил размеры холста, состояние красок, качество рамы. Искусствовед говорил об атмосфере фильма ужасов, умело воссозданной на полотне, и описывал, как именно каждая фигура помогла передать ощущение загадки.

Суперген для мегапамяти

Итак, мы выяснили, что память -- устройство сложное. Имена существительные запоминаются внутри одной системы, глаголы -- внутри другой. Ассоциативную память наглядно продемонстрировали собаки Павлова. Человек неосознанно "удаляет" из памяти файлы об однообразных, повторяющихся событиях в окружающем мире, чтобы обратить внимание на нечто новое и необычное. В сознательной памяти тоже есть несколько подсистем для запоминания формы, размера, качества предмета, а также звуков, лиц и имен. То, что кажется простым одномерным воспоминанием, на деле оказывается изощренной запутанной конструкцией.

Подумайте, например, о молотке -- и в вашем сознании тут же всплывают: название этого предмета, его внешний вид, то, как им работают, его тяжесть и даже стук -- и все из разных отделов коры. Что заставляет все импульсы связаться в единый образ? Детектор, биохимическая подсказка, которая координирует сбор разных видов информации. Нейропсихологи нашли этот детектор -- им оказалась молекула n-метил d-аспартат (NMDA). Блокирование рецепторов NMDA ведет к утрате обучаемости, а иногда и полной потере памяти. А препараты, стимулирующие работу NMDA-рецепторов, наоборот, улучшают память.

"Десять лет назад, -- говорит нейропсихиатр из Стэнфорда доктор Роберт Маленка, -- на того, кто задал бы вопрос "Возможно ли манипулировать такими познавательными функциями сознания, как обучаемость и память, изменяя одну лишь молекулу?", посмотрели бы как на сумасшедшего".

Молекулярный биолог из Принстона доктор Джо Цзиен оказался как раз таким безумцем. Он сосредоточился на одной части NMDA, которая активна у молодых животных (они быстро и легко обучаются) и "дремлет" у взрослых (которые "к учению глухи"). Ученые вплавили ген, ответственный за этот участок рецептора, в ДНК эмбриона обычной мыши -- и получилась новая порода, названная "Дуги" (в честь сообразительного персонажа телесериала). Дуги-мыши подверглись стандартному тестированию (вроде экзаменов на аттестат зрелости грызуна) и показали гораздо более высокие результаты, чем обычные мыши. Они быстрее обучаются и запоминают в 4-5 раз лучше. Они хорошо помнят о месте, на котором их когда-то "угостили" легким ударом электрического тока. Они узнают свои игрушки и быстро находят в мутной воде платформу, на которой можно отдохнуть.

А японские медики обнаружили ген, с помощью которого можно многократно повышать скорость мысли, реакции и работы нервной системы в целом. Нейрофизиологам из Нагойского университета удалось проследить механизм формирования нервной клетки, точнее - той ее части, которая отвечает за передачу информации органам и, сцепляясь с другими клетками, образует нервные волокна.

Речь идет об аксоне - длинном отростке нейрона, которому и принадлежат перечисленные функции. Сигнал извне поступает в клетку через дендриты - многочисленные короткие отростки, а ответными действиями мозг командует с помощью этих самых аксонов, коих в одном нейроне не больше одного. В экспериментах над крысами ученые заметили, что за формирование аксона отвечает ген Си-ар-эм-пи-2, имеющийся также у людей. Исследователи сумели повысить интенсивность его работы, и у клетки вместо одного аксона стало появляться множество длинных отростков.

Японцы утверждают, что результаты опытов приближают время, когда человек сможет соображать быстрее суперкомпьютеров, а в более близкой перспективе - открывают путь к лечению многих неисцелимых недугов центральной нервной системы, вроде болезней Альцгеймера или Паркинсона. Сенсация? Конструируем людей с заданными умственными способностями? 

http://www.ufolog.ru/publication/2795 

Серия сообщений "Человек. Медицина.":
Часть 1 - ЯЗЫК ТЕЛА. ЖЕСТЫ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ
Часть 2 - ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ
...
Часть 31 - МЕДИЦИНА ВИБРАЦИЙ
Часть 32 - ДУША и ТЕЛО
Часть 33 - Механизмы памяти
Часть 34 - Умение Забывать
Часть 35 - Умнеем на бегу
Часть 36 - Мозг способен частично отключать нейроны